13

Лекции по экологии для студентов заочной формы обучения.

1. Экология как наука. Задачи экологии. Структура экологии.

В общетеоретическом плане к ним относятся:

— разработка общей теории устойчивости экологических систем;

— изучение экологических механизмов адаптации к среде;

— исследование регуляции численности популяций;

— изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;

— исследование продукционных процессов;

— исследование процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания ее устойчивости;

— моделирование состояния экосистем и глобальных биосферных процессов.

Основные прикладные задачи, которые экология должна решать в настоящее время, следующие:

- прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий в окружающей природной среде под влиянием деятельности человека;

- улучшение качества окружающей природной среды;

- сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов;

- оптимизация инженерных, экономических, организационно-правовых, социальных и иных решений для обеспечения экологически безопасного устойчивого развития, в первую очередь в экологически наиболее неблагополучных районах.

Стратегической задачей экологии считается развитие теории взаимодействия природы и общества на основе нового взгляда, рассматривающего человеческое общество как неотъемлемую часть биосферы.

Аутэкология

– раздел общей экологии, который изучает взаимодействие между отдельными организмами и факторами среды.

Понятие об экологических факторов и среде обитания.

В отношении любого живого организма выделяют понятие среда обитания.

Под средой обитания обычно понимают природные тела и явления, с которыми организм (организмы) находятся в прямых или косвенных взаимоотношениях. Отдельные элементы среды, на которые организмы реагируют приспособительными реакциями (адаптациями), носят название факторов.

Экологические факторы – это определенные условия и элементы среды, которые оказывают специфическое воздействие на организм.

Любой организм в окружающей среде подвергается воздействию огромного числа экологических факторов. Наиболее традиционной классификацией экологических факторов является деление их на абиотические, биотические и антропогенные.

Классификация экологических факторов

Абиотические факторы — это совокупность условий неорганической среды, влияющих на организм. Строение поверхности Земли (рельеф), геологические и климатические различия обуславливают большое разнообразие абиотических воздействий. К числу абиотических факторов относятся»: климатические (температура, давление, влажность, освещенность, скорость ветра); химические (состав воды, воздуха и почв), почвенные, или эдафогенные (механические и физические характеристики почвы), и орографические (рельеф местности).

Биотическиек факторы - это совокупность влияний живых организмов друг на друга.

Все многообразие взаимоотношений между организмами можно разделить на два основных типа: антагонистические и неантагонистические. К антагонистическим отношениям относятся хищничество, паразитизм, конкуренция, антогонизм. Эти отношения приводят к несовместимости видов. У растений конкуренция просматривается наиболее наглядно: в борьбе за ресурсы среды (например, солнечный свет) происходит самоизреживание молодых лесов, когда часть растений гибнет. У животных в отсутствие убежищ или других возможностей распределения функций вид, который сильнее, подавляет своего партнера и рано или поздно его вытеснит.

Среди неантогонистических отношений между видами различают нейтрализм, , взаимовыгодные (симбиоз, мутуализм, протокооперация), односторонние (комменсализм, аменсализм).

Таким образом, действие биотических факторов проявляется в непосредственном влиянии организмов друг на друга.

В современных условиях человек оказывает большое влияние на живые организмы. Поэтому выделяют еще и антропогенный фактор.

Антропогенное влияние может быть как прямым, так и косвенным. К прямому воздействию относится истребление видов, их переселение с одного места обитания на другое. Косвенное воздействие осуществляется путем изменения среды обитания организмов (изменение климата, гидрологического режима, распашка земель и т.д.)

Разные экологические факторы оказывают неодинаковое влияние на организм, кроме того, различные организмы имеют неодинаковое требования у к экологическим факторам. Для любого организма существует конкретное количество фактора, наиболее благоприятное для него. Всегда можно установить зависимость между интенсивностью экологического фактора и степенью его воздействия. Эта зависимость отражена в з-не толерантности (Шелфорда, 1913) Согласно этому закону, лимитирующим фактором процветания организма (вида или экосистемы) может быть как минимум, так и максимум экологического фактора, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору.

Лимитирующий экологический фактор – это фактор, который ограничивает развитие организмов из-за недостатка или их избытка по сравнению с потребностью (оптимальным значением).

Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды называется экологической пластичностью (или экологической валентностью).

Экологически непластичные, т. е. маловыносливые, виды на­зываются стенобионтными (от греч. stenos - узкий), более вы­носливые - эврибионтными (от греч. eyros - широкий).

Адаптация – это процесс приспособления живых организмов к меняющимся условиям внешней среды.

Полезные приспособления закрепляются в процессе эволюции и естественного отбора.

Эволюционно – выработанные и наследственно закрепленные приспособления наз-ся адаптациями.

Адаптация – одно из важнейших свойств биосистем.

Различают 3 вида адаптации: 1) структурно-морфологические адаптации – это изменения во внешней и внутренней структуре организмов в ответ на изменения среды (н-р изменение покровительственной окраски маскирующая форма тела, богомолы (сидят на дереве как сучки)).

2) Физиологические адаптации – это изменения скорости физиологических реакций в ответ на изменение факторов среды.

Н-р дыхание, фотосинтез, водообмен, кровообращение. Обитатели пустынь способны обеспечивать потребность в влаге путем биохимического окисления жиров. У лиственных зимой фотосинтез не идет и дерево сбрасывает листву (дерево сбрасывает листву чтобы сохранить влагу), хвойных иголки покрываются толстым слоем кутикулы, и устьица закрываются. Лягушка впадает в транс, температура повышается и она оживает. Кенгуровая крыса живет в пустыне на юге США, за всю свою жизнь она не выпивает ни капли воды, и получает ее из зерна кот. питается.

3) Поведенческие адаптации – т.е. изменение поведения животных. Направлены на избежание плохих, отрицательных воздействий.

Основные среды жизни: наземно-воздушная, водная, почва, живые организмы.